@【天体与物理学史上的今天】-公元1979年10月29日的今天,美科学家首次测出星际空间反物质流。美国科学家1979年10月利用高空气球,测出了星际空间的反物质流。这是在地球上的实验室以外第一次发现反物质。
最早在1932年,物理学家安德森发现了正电子,轰动了世界。这一次发现证实了反物质的存在,向我们展示了另一个物理世界。在此之前,著名的物理学家狄拉克通过他的狄拉克方程,已经预言了反物质的存在。他当时选择提出一种名叫狄拉克海的概念来解释,如今反物质的出现,彻底解决了这个问题。反物质和普通物质拥有相反的电荷,但质量等其他性质是相同的。二者无法共存,一旦物质与对应的反物质相遇,就会发生湮灭现象,二者转化为巨大的能量,能量转化率远远超过了核聚变。
1979年10月29日,美国新墨西哥州立大学的科学研究人员把60层楼高的充氦大气球放到35公里的高空。气球上装载了5000磅重的高灵敏度科学探测器材,其中包括一个300磅重的低温超导磁体。气球在高空中飞行了8个小时,它的探测器的磁场测获了28个反质子。科学家们认为,这一发现对宇宙起源的研究将发生重要影响。
现代天文学和宇宙学上使人困惑的问题之一是,在宇宙空间明显地没有发现大量反物质。一种宇宙理论认为,在宇宙创始时曾形成数量相等的物质和反物质。为了解释为什么没有在宇宙空间发现等量反物质的现象,有一部分天文学家认为,由于反物质内在的不稳定,自从宇宙创始到现在,反物质已经衰变殆尽。
对于这个猜想,法国天体物理学和行星学研究所的天文学家Simon Dupourqué充满了好奇,他决定尝试寻找隐藏在宇宙中的反物质天体。他带领着自己的团队,在茫茫的银河系中进行搜索,希望能够发现反物质天体的蛛丝马迹。
想要找到反物质天体,不是一件容易的事。就像我们说的,除了电荷之外,反物质与物质没什么不同,我们又不可能隔着茫茫的宇宙去测量那里物质的电性。唯一可能被我们观测到的现象,就是由物质组成的星际尘埃落在某个反物质天体表面,二者发生湮灭,才能够被我们观测到。在湮灭的过程中,物质和反物质会释放出一定能量的伽马射线超出。只要我们能够检测到这样的伽马射线,或许就意味着发现了反物质天体。
在本次研究中,Dupourqué的团队主要研究了美国的费米伽马射线太空望远镜长达十年的观测数据,对其中5787个伽马射线源进行了深入的分析,寻找其中可能来自于物质与反物质相互湮灭的迹象。
在寻找的过程中,他们主要寻找的是与质子-反质子对相湮灭时所产生的伽马射线特征,及其独特的形状,这会使其看起来像是一颗星星。他们的研究结果表明,在这5787个伽马射线源中,有14个具备反物质星的特征,引起了研究人员的注意。不过,他们随后认为,这14个天体可能并非来自于真正的反物质星,它们还可能来自于脉冲星或者是黑洞这种同样能够释放伽马射线的天体。
研究人员指出,在银河系的银盘中,平均每100万颗恒星中,最多只有2.5颗是反物质星。但是在银河系外围,比如银晕内,这个数据就有所不同了。这是因为那里不像银盘一样,在周围有大量的星际气体及尘埃可以吸积。如果没有物质被吸积,即使有反物质星,它们也无法释放出我们想要观测的那种伽马射线特征,我们就无法证实它们的身份。或许,早在宇宙诞生的初期,它们就已经通过这个机制隐藏自己的真实身份了。另外,根据研究团队的分析,在我们太阳系周围,基本上不会存在反物质星,所以我们完全不用担心被湮灭掉。#历史上的今天[超话]#
